Ti,Al)NのCVD生膜における移動現象と膜組成制御

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08455343
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 菊池 淳 東北大学, 工学部, 教授 (00005307)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉川 昇 東北大学, 工学部, 助手 (70166924)
• Keywords: CVD成膜 / (Ti,Al)N膜 / TiN膜組織 / 圧力・浸量制御 / デジタルレコーディング / 熱力学データベース / 反応速度定数 / 結晶配向

Research Abstract

本年度においては、CVD装置の作製を行った。また(Ti,Al)N膜析出を行うための実験条件の設定(基礎実験)を行なった。第一段階としてTiN,AIN膜の析出を行い、TiN析出膜組織の観察を行った。実験方法および結果の概要は、以下に示すとうりである。
作製した実験装置は、本補助金により購入したマスフローコントローラー、キャパシタンスマノメーターを設備し、所望とする操作ガス圧力、流量が得られるとともに、基板温度の制御により広範囲において析出を行うことが可能であることを確認した。またこれら諸量をデジタルレコーダーを用いてモニターし、ディスクに収納することが可能である。
本研究においては、原料としてTiCl_4,AlCl_3を気化するとともに、NH_3ガスと混合し(Ti,Al)N膜の析出を行う。両塩化物は、吸湿性が高く塩化水素の発生を伴うため、それらのハンドリングは、本補助金で購入したグローブボックスを用いて、窒素雰囲気内で行うことが可能となった。
本年度においては、熱力学データベースMALTを用い、化合物の蒸気圧、反応平衡定数などの基礎的量を計算しデータの集約を行った。本原料を用いた場合、TiN,AINの析出は600°C以上の温度範囲において得ることが可能であることがわかった。また1000°C付近において、柱状多結晶膜が得られることが分かり、その結晶配向、粒構造に関し調べた。今後、同複合窒化物膜の組織、特性の制御を行う予定である。